JPS6265979A - Production of aluminum nitride sintered plate - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、窒化アルミニウム焼結板の製法に関するも
のである。ｌ （＠来技術と七の問題点′） 近年、電子部品の小型化・高集積化が著しく、それに伴
ってそれらの単位面積当りの発熱ｌ″は増加の一途をた
どっている。電子部品にとってこれらの熱ンいかにして
逃がすかが設計上の１要なポイントであり、熱伝導ｔの
高い物質で構成され１こ基板の開発が望まれている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for manufacturing a sintered aluminum nitride plate. l (@Next technology and 7 problems') In recent years, electronic components have become significantly smaller and more highly integrated, and as a result, the amount of heat generated per unit area of these components continues to increase. How to release these heat waves is an important point in design, and it is desired to develop a single substrate made of a material with high thermal conductivity.

この目的のために、従来から多用されているアルミナ基
板に代わるものとして炭化硅素焼結体や窒化アルミニウ
ム焼結体の基板か提案されている。For this purpose, a silicon carbide sintered body or an aluminum nitride sintered body substrate has been proposed as an alternative to the conventionally widely used alumina substrate.

しかし、炭化硅素は熱伝導率は高いものの電気絶縁性に
劣り、また緻密化するＩ／ｃはホットブレスレなけれは
ならす、使用分野が限定されている。一方、窒化アルミ
ニウム焼結体は、熱伝導率は炭化硅素に比べて劣るもの
のアルミナの２〜５倍であリ、しかもその電気絶縁性も
アルミナ並で、かつ常圧焼結で緻密化可能な１こめ、汎
用性の高い桐料と（・える。However, although silicon carbide has high thermal conductivity, it has poor electrical insulation properties, and the increasingly dense I/C requires hot breathability, so its field of use is limited. On the other hand, sintered aluminum nitride has a thermal conductivity that is 2 to 5 times that of alumina, although it is inferior to silicon carbide, and its electrical insulation properties are comparable to that of alumina, and it can be densified by pressureless sintering. 1. It is a highly versatile paulownia material.

窒化アルミニウム焼結体は、通常、窒化アルミニウム粉
末乞コールド７″レス法、ドクターブレード法などで成
形後、窒素等の不活性雰囲気中で焼成して曲られる。The aluminum nitride sintered body is usually molded using aluminum nitride powder using a cold 7''less method, a doctor blade method, or the like, and then fired and bent in an inert atmosphere such as nitrogen.

窒化アルミニウム焼結体は薄い板状に加工され杉板上に
２４電ペースト、抵抗ペースト或いは誘電体ペース）Ｙ
焼付てハイブリット基板或いはディスクリート電子部品
用に使用されるのが一般的で近い将来セラミックパッケ
ージ用にも利用されろ相和であり、基本的に板状形状で
あることが必要で、汎用的に使われるには低コストの焼
結板が必要である。The aluminum nitride sintered body is processed into a thin plate shape and coated with 24-electric paste, resistance paste, or dielectric paste) on a cedar board.
It is generally used for baked hybrid circuit boards or discrete electronic components, and it is expected that it will also be used for ceramic packages in the near future.Basically, it needs to be in a plate shape, so it cannot be used for general purposes. A low-cost sintered plate is required for this purpose.

現在、最も一般的に使用されているアルミナ基板の場合
、有機溶剤中にアルミナ粉、有機粘結剤、有機分散剤、
可塑剤Ｘ配合分散した混合物をアルミナ製ボールミルを
用い分散混合し粘度１〜６万ｃｐθのスラリー２作成し
、ドクターブレード法によりグリーンシートとし、有機
＠乞除去後常圧下１５００〜１７００℃で焼結してアル
ミナ基板とする方法がとられている。アルミナ基板の場
合、歴史は古（すでに２０年以上の年月が経過している
ため用いろ有機物の種類、添加量なと最適化されており
、現在、安全、経済上の点から有機溶剤乞用いずに水系
でスラリー２作る試みがなされているほど進んでいろ。Currently, in the case of the most commonly used alumina substrate, alumina powder, organic binder, organic dispersant, etc.
The blended and dispersed mixture of plasticizer A method has been adopted in which the substrate is made of alumina. In the case of alumina substrates, the history is long (more than 20 years have passed), so the type and amount of organic substances used have been optimized, and organic solvents are currently not recommended for safety and economic reasons. It is so advanced that attempts are being made to make slurry 2 in a water system without using it.

（発明か解決しようとする問題点） 一方、窒化アルミニウム焼結体の場合も経済上ドクター
ブレード法によるシート化が最も有利と考えられろか、
歴史も浅（これという条件かなく試行錯誤的検討の段階
である。この理由は、窒化アルミニウムはアルミナに比
較し種々の問題ヶ抱えているからである。即ち、第一と
して、窒化アルミニウムは醸化されやすいことである。(Problem to be solved by the invention) On the other hand, in the case of aluminum nitride sintered bodies, it may be considered that forming sheets by the doctor blade method is the most advantageous economically.
It has a short history (it is currently at the trial and error stage without any conditions).The reason for this is that aluminum nitride has various problems compared to alumina.First of all, aluminum nitride This is something that can be easily overlooked.

例えはグリーンシートＹ作った後脱有機物工程或いは原
料粉砕工程などで窒化アルミニウム粉表面が酸化されろ
ことがある。酸化されると表面にアルミナ場が形成され
、しはしは得られる窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率
が悪くなり、窒化アルミニウムの特性が失なわれる。第
二に窒化アルミニウム粉は加水分解乞受げやすいことで
ある。スラＩＪ−製造工程に用いる１機溶剤の種類或い
は溶剤中の水分χ管理しないと粒子が加水分解を受は第
一のり化を受けた時と同じ問題が発生する。第三に窒化
アルミニウム中に金属不純物釉にシリコン、鉄、クロム
などの芥純物が混入すると同様に窒化アルミニウムの熱
伝導性が失なわれろことである。こｔｖ　、ｌ：　５　
Ｋｇ−化アルミニウムはアルミナにないいくつかの問題
があり、そのためドクターブレードにかけろ削のスラリ
ー訓整工程史には後の有機物除去（脱バインダー）工程
など窒化アルミニウムに適した条件・配合の検討が必要
である。For example, after producing the green sheet Y, the surface of the aluminum nitride powder may be oxidized during the organic matter removal process or raw material crushing process. When oxidized, an alumina field is formed on the surface, and the resulting aluminum nitride sintered body has poor thermal conductivity, and the properties of aluminum nitride are lost. Second, aluminum nitride powder is susceptible to hydrolysis. If the type of solvent used in the slurry IJ manufacturing process and the water content in the solvent are not controlled, the same problems as when the particles are subjected to hydrolysis and glueing will occur. Third, metal impurities in aluminum nitride If impurities such as silicon, iron, chromium, etc. are mixed into the glaze, the thermal conductivity of aluminum nitride will be similarly lost. kotv, l: 5
Kg-aluminum oxide has several problems that alumina does not have, and therefore, in the slurry training process for grinding with a doctor blade, it is necessary to consider conditions and formulations suitable for aluminum nitride, such as the subsequent organic matter removal (debinding) process. is necessary.

本発明は、これらの問題点を解決し、均一で高熱伝導性
であり且つしみ、色むら、ひびわれ等がなく表面平滑性
が犬で、しかも製造において、安価で歩留りか高い、窒
化アルミニウム焼結体からなる高熱伝導セラミックス焼
結板乞得る製法を提供するものである。The present invention solves these problems by using sintered aluminum nitride, which has uniform and high thermal conductivity, has no stains, uneven color, or cracks, and has a smooth surface, and is inexpensive and has a high yield in manufacturing. The purpose of the present invention is to provide an excellent manufacturing method for a highly thermally conductive ceramic sintered plate consisting of a ceramic body.

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、窒化アルミニウム粉、焼結助剤、
：’ｉ少粘結剤、′５］塑剤、分散剤及び１機溶剤を混
合し、成形、脱バインダー後、非酸化性雰囲気中で焼成
して窒化アルミニウム焼結板を製造するにあたり、窒化
アルミニウム粉１００ｍ１ｉ部に対して、有機粘結剤と
してポリビニルブチラール４〜１２ｈ１部、可塑剤とし
てジブチルフタレート及び／又はジオクチルフタレート
２〜１０１景部、分散剤として脂肪族エステル１〜６１
量部を焼結助剤と共に、塩素系、ケトン系、芳香族系、
アルコール系及びパラフィン系の１機溶剤の中から選は
れた２種以上の混合溶剤下において、有機重合体からな
るポットとジルコニア負ボールン用いて混合し、それを
ドクターブレード法でシート状に成形した後脱バインダ
ーし非醇化性雰囲気中で焼成することを特徴とする相対
密度９５％以上、以下さらに評しく本発明について説明
する。(Means for solving the problems) That is, the present invention provides aluminum nitride powder, a sintering aid,
: 'i low caking agent, '5] plasticizer, dispersant and one solvent are mixed, molded, binder removed, and then fired in a non-oxidizing atmosphere to produce an aluminum nitride sintered plate. For 100ml of aluminum powder, 4 to 12 parts of polyvinyl butyral as an organic binder, 2 to 101 parts of dibutyl phthalate and/or dioctyl phthalate as a plasticizer, and 1 to 61 parts of aliphatic ester as a dispersant.
chlorine-based, ketone-based, aromatic-based,
In a mixed solvent of two or more selected from alcohol-based and paraffin-based solvents, they are mixed using a pot made of organic polymer and a negative zirconia ball, and then formed into a sheet using a doctor blade method. After that, the binder is removed and the material is fired in a non-melting atmosphere to achieve a relative density of 95% or more.The present invention will be described in more detail below.

ます、窒化アルミニウム粉を常圧焼結して高密度の焼結
体を伯るためには、不純物が混入しないように窒化アル
ミニウム粉の平均粒径ン６μ以下の微粉にする必要があ
る。通常入手できる市販品の平均粒径は７〜８μ程度で
あるので粉砕しなけれはならない。効率よ（不純物混入
の少ない粉砕法として有機１）合体ポットとジルコニア
貴ボールＺ用いる湿式ボールミル粉砕が良好であること
を見い出した。First, in order to obtain a high-density sintered body by pressureless sintering of aluminum nitride powder, it is necessary to make the aluminum nitride powder a fine powder with an average particle size of 6 μm or less to prevent contamination with impurities. Since the average particle size of commonly available commercial products is about 7 to 8 microns, they must be pulverized. It has been found that a wet ball mill using a combined pot and a zirconia precious ball Z is effective in terms of efficiency (as a grinding method with less contamination of impurities).

更に窒化アルミニウム自体は難焼結性であるので焼結助
剤乞添加配合する必要がある。焼結助剤の種類について
は％に制限はないが、酸化セリウム−酸化イツトリウム
化合物、若しくは酸化セリウム、酸化イツトリウム及び
酸化ランタンから選はれる２種以上の混合物を用いると
歩留りよ（、しかも、色むらやそりがな（且つ熱伝導性
のよい窒化アルミニウム焼結板が得られるので本発明に
は好適である。焼結助剤と窒化アルミニウム粉の混合状
態は焼結に微妙に影響するので、充分な混合状態をうる
ために（′工窒化アルミニウム粉ンボールミルで湿式粉
砕する際に同時に配合しておくことが望ましい。焼結助
剤の龜加量は、窒化アルミニウム粉に含まれる酸素５に
依存するが、窒化アルミニウム粉１００ｍ、８部に対し
４〜２０：ｍ：を部程度とするのかよい。Furthermore, since aluminum nitride itself is difficult to sinter, it is necessary to add a sintering aid. There is no limit to the percentage of the type of sintering aid, but using a cerium oxide-yttrium oxide compound or a mixture of two or more selected from cerium oxide, yttrium oxide, and lanthanum oxide will improve yield (and improve color). It is suitable for the present invention because it produces an aluminum nitride sintered plate with unevenness and warpage (and good thermal conductivity).The mixing state of the sintering aid and aluminum nitride powder has a subtle effect on sintering, so In order to obtain a sufficient mixing state, it is desirable to mix the sintering aid at the same time as the wet grinding in the aluminum nitride powder ball mill. It depends, but it may be appropriate to use about 4 to 20 parts of aluminum nitride powder per 8 parts of 100 m of aluminum nitride powder.

スラリーをドクターブレード装置いシート成形して得ら
れるグリーンシートには後工程である打抜き等のハンド
リングに必要な柔軟性、こしがあることがＮ要である。It is essential that the green sheet obtained by forming the slurry into a sheet using a doctor blade device has flexibility and stiffness necessary for handling such as punching in subsequent steps.

そのために有機粘結剤例えはポリビニルブチラール、ポ
バール、アクリルポリマーなどがアルミナ基板の場合用
いられる。窒化アルミニウムの場合にも同様有機粘結剤
が必要であるか、本発明では、ポリビニルブチラール、
中でも１合度の異なる２つの以上分子量分布をもつポリ
ビニルブチラールが適当であることが判った。物に１合
度３００と１７００程度の混合物又は６００と１７００
程度の混合物が柔軟性、こしの面で優れている。ポリビ
ニルブチラールは、他の１機粘結剤に比べて成膜性に優
れており、ひび割れのないシートを得ることができる。For this purpose, organic binders such as polyvinyl butyral, poval, acrylic polymers, etc. are used in the case of alumina substrates. In the case of aluminum nitride, an organic binder is also required, or in the present invention, polyvinyl butyral,
Among them, it has been found that polyvinyl butyral having two or more molecular weight distributions with different degrees of unity is suitable. A mixture of about 300 and 1700 degrees or 600 and 1700 degrees
The mixture has excellent flexibility and stiffness. Polyvinyl butyral has superior film-forming properties compared to other single binders, and can produce crack-free sheets.

ポリビニルブチラールは有機溶剤に対し溶解しにくい樹
脂であるため、窒化アルミニウム粉と焼結助剤の湿式混
合粉砕時に樹脂そのものを添加することは好ましくはな
い。あらかじめ有機溶剤に可塑剤と共に浴かしておいた
溶液Ｚ用意し、これを配合することが好ましい。有機溶
剤に対するポリビニルブチラールのｍａは１０〜４５１
食％であることが溶解のし易丁さ、ハンドリング面で好
ましい。このようなポリビニルブチラールと可塑剤の混
合塔液の配合量は、窒化アルミニウム粉１０Ｏ１ｔ部に
対し４〜１２１を部のポリビニルブチラール誦−及び２
〜１ＯＮ量部の可塑剤肯になるよう秤量し混合する。な
お、窒化アルミニウム粉の扮砕混合工程時にポリビニル
ブチラールのみの浴液を添加すると粉砕時のスラリー粘
度が大きくなり粉砕性が悪（なる問題があるので好まし
くない。こ＼で可塑剤としてはポリビニルブチラールに
相性か良（゛と言われているジブチルフタレート及び／
又はジオクチルフタレートが使用できる。Since polyvinyl butyral is a resin that is difficult to dissolve in organic solvents, it is not preferable to add the resin itself during wet mixing and pulverization of aluminum nitride powder and sintering aid. It is preferable to prepare a solution Z which has been bathed in an organic solvent together with a plasticizer in advance, and to mix this solution. The ma of polyvinyl butyral for organic solvents is 10-451
It is preferable that the amount is 1% in terms of ease of dissolution and handling. The blended amount of the mixed tower solution of polyvinyl butyral and plasticizer is 4 to 121 parts of polyvinyl butyral and 2 to 1 t parts of aluminum nitride powder.
Weigh and mix to obtain ~1 part of plasticizer. It should be noted that if a bath liquid containing only polyvinyl butyral is added during the crushing and mixing process of aluminum nitride powder, the viscosity of the slurry during crushing will increase, resulting in poor crushability, so it is not preferable. It is said to be compatible with dibutyl phthalate and/or
Or dioctyl phthalate can be used.

ポリビニルブチラールが４ｍ１ｔ部未満では、ひび割れ
のないシートは得られず、また、１２：ｉｔ部！こえろ
と焼結時の収縮が太き（なる。また、可塑剤が２部量部
未満では、前述のスラリーの減粘効果は得られず、また
、１０：３ｋｔ部ンこえて添加する利点はない。If the amount of polyvinyl butyral is less than 4 ml/t parts, a crack-free sheet cannot be obtained; The shrinkage during sintering becomes thick. Also, if the amount of plasticizer is less than 2 parts, the aforementioned slurry thinning effect cannot be obtained, and the advantage of adding more than 10:3 parts of plasticizer is do not have.

また、アルミナの場合に使用されている粉末の分散性を
向上させろ脂肪族エステル糸の分散剤は窒化アルミニウ
ム粉の場合にも使用される。脂肪族エステルとしては例
えはトリオレインが好ましいか、他の脂肪族エステルを
用いることもできる。The aliphatic ester yarn dispersant used in the case of alumina to improve the dispersibility of the powder is also used in the case of aluminum nitride powder. As the aliphatic ester, for example, triolein is preferred, but other aliphatic esters can also be used.

分散剤の配合量は、窒化アルミニウム粉１００．ｍ置部
に対し１〜６Ｎ量部程度である。また、その添加時期は
窒化アルミニウム粉と焼結助剤１湿式粉砕混合する際に
行なう方が分散性が向上するので好ましい。The blending amount of the dispersant was 100% aluminum nitride powder. The amount is about 1 to 6 N parts per m parts. Further, it is preferable to add the aluminum nitride powder when the aluminum nitride powder and the sintering aid 1 are wet-pulverized and mixed, since this improves the dispersibility.

以上のようにして出来上がったスラ’Ｊ−４１）の粘度
は５０〜５　［１００ｃｐｓであり、このま−ではドク
ターブレード装置でシート成型した場合、キャリヤーフ
ィルムであるポリエチレンフタレートフィルムに塗布し
乾燥している間にスラリーが流れてしまい均一な厚みの
グリーンシートが狗られない。またスラリー内に空気な
どの気泡ビ巻き込んでいろとグリーンシートに穴かあ（
などの問題が生じろ。そこで粘度５０〜５０００　ｃｐ
ｓのスラ’Ｊ−（１）乞脱泡機にかけ溶剤を除去しなが
ら巻き込み気泡の除去２行なう。通常は０．０１〜０．
１ａｔｍの真空下で脱泡を行ない、最終的に粘度１〜６
万ｃｐｓのスラＩＪ−（ＩＩ）に増粘丁不。The viscosity of the slurry 'J-41) completed as described above is 50 to 5 [100 cps, and until now, when sheet-formed using a doctor blade device, it has been applied to a polyethylene phthalate film as a carrier film and dried. During this process, the slurry flows and a green sheet of uniform thickness cannot be obtained. Also, make holes in the green sheet to trap air and other bubbles in the slurry.
Problems such as this may arise. So the viscosity is 50~5000 cp
sura'J-(1) Pour into a defoaming machine to remove the solvent and remove the trapped air bubbles. Usually 0.01~0.
Defoaming is performed under a vacuum of 1 atm, and the final viscosity is 1 to 6.
Added 10,000 cps of slug IJ-(II).

このスラリー（ＩＩ）Ｙ用いドクターブレード装置でポ
リエチレンテレフタレートフィルム上にスラリーを塗布
し、室温〜１２０℃の条件で乾燥し有機溶剤を除去し摩
み０．５〜１．５１）のグリーンシートとする。乾燥時
に突沸などが起きると好ましくないので用いろ有機溶剤
としては沸点があまり低くなく且つ有機粘結剤、可塑剤
及び分散剤乞溶解できろものが望ましい。従って、通常
単一溶剤の使用は難しく混合溶剤が使用される。すなわ
ち、本発明においては、トリクロルエタン等の塩素系溶
剤、アセトン等のケトン系溶剤、トルエン等の芳香族系
溶剤、アルコール系及びパラフィン系溶剤の中から選ば
れ１０２種以上である。具体的にしす、トリクロルエチ
レン／テトラクロルエチレン／フタノール／クロロセン
、トルエン／エタノール／ブタノール、トルエン／イソ
ゾロパノール／ブタノールなどである。なお、前述のよ
うに窒化アルミニウムは、水分？嫌うので、有機溶剤の
使用にあたっては、水分量’ｌｘ　５００　ｐｐｍ以下
、好ましくは１００　ｐｐｍ以下に管理する注意が必要
である。The slurry is applied onto a polyethylene terephthalate film using a doctor blade device using this slurry (II) Y, and dried at room temperature to 120°C to remove the organic solvent to form a green sheet with abrasion of 0.5 to 1.51). . Since it is undesirable if bumping occurs during drying, it is preferable to use an organic solvent that does not have a very low boiling point and is capable of dissolving organic binders, plasticizers, and dispersants. Therefore, it is usually difficult to use a single solvent and mixed solvents are used. That is, in the present invention, 102 or more solvents are selected from chlorine-based solvents such as trichloroethane, ketone-based solvents such as acetone, aromatic solvents such as toluene, alcohol-based solvents, and paraffin-based solvents. Specific examples include sulfur, trichlorethylene/tetrachlorethylene/phthanol/chlorocene, toluene/ethanol/butanol, and toluene/isozolopanol/butanol. As mentioned above, does aluminum nitride contain moisture? Therefore, when using organic solvents, care must be taken to control the water content to 500 ppm or less, preferably 100 ppm or less.

混合溶剤の使用ｉは、通常、窒化アルミニウム粉末に対
してｇ＃１倉倍量程度まで使用れる。The amount of mixed solvent used is usually about 1 g#1 times the amount of aluminum nitride powder.

グリーンジ−トン所定の形状に打抜いた後に、温度４０
０〜６００℃の酸化雰囲気下で０．５〜２時間程度加熱
して脱パイン汐゛−（有機物除去）を行ってから、窒素
、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下１７００〜１９０
０℃の温＃範囲で常圧下焼結を行なうことにより、相対
密度９５％以上の焼結体Ｙ［ることができる。After punching Green Zeaton into a predetermined shape, the temperature is 40℃.
After heating in an oxidizing atmosphere at 0 to 600°C for about 0.5 to 2 hours to depine (remove organic matter), heat to 1700 to 190°C in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.
By performing sintering under normal pressure at a temperature range of 0° C., a sintered body Y having a relative density of 95% or more can be obtained.

このようなプロセスにより出来上った窒化アルミニウム
焼結板の熱伝導率は１ｏＯＷ／ｍｋ以上を示シ、？化ア
ルミニウムのもつ本来の特性ヲ維持でき、且つ、しみ、
割れも実用上問題のない程度で台むらもなく良好な焼結
板７旬ることが出来る。The thermal conductivity of the aluminum nitride sintered plate produced by this process is 1oOW/mk or more. The original properties of aluminum chloride can be maintained, and stains and
It is possible to produce a good sintered board with no cracks and no problems in practical use.

（実施例） 以下更に詳しく実施例を用い説明する。(Example) This will be explained in more detail below using examples.

実施例１ 平均粒径７μの市販窒化アルミニウム粉３　ｋｇにあら
かじめ１４００’０３時間焼成して作っておいた酸化セ
リウムと醸化イツトリウム１：１の化合’ＩＦ２ＱＯ５
’及びトリオレイン５２ｇ’ａｊ秤量し１０！のナイロ
ン製ボールミルボットに装填した。丈に１０φのゾルコ
ニアラポールを２０〜ポツトに入れ１こ後、１ｆｉｉ比
で、トリクレン：ブタノール：テトラクロルエチレンが
６０：２４：１６からなる混合溶剤２．４に９乞投入し
密閉後８０　ｒｐｍの条件下２４時間混合粉砕し、平均
粒径２．０μの窒化アルミニウム粉スラリー（１）とし
Ｔこ。Example 1 A 1:1 combination of cerium oxide and yttrium oxide IF2QO5 was made by baking 3 kg of commercially available aluminum nitride powder with an average particle size of 7μ for 1400'03 hours.
' and Triolein 52g 'aj weighed 10! loaded into a nylon ball millbot. Place Zorconia Rapole with a length of 10 φ in a 20~pot, then add it to a mixed solvent 2.4 consisting of 60:24:16 trichlorethylene:butanol:tetrachloroethylene at a ratio of 1fii, and after sealing it, turn it at 80 rpm. The mixture was mixed and pulverized for 24 hours under the following conditions to obtain an aluminum nitride powder slurry (1) with an average particle size of 2.0μ.

一方、１合度３００と１７００のポリビニルブチラール
のｋｔ比で６：２の混合ｗｖ３００ｇ及びシブチルフタ
レート１５０ｇｖ上記混合溶剤１．５／ｃｇＫ溶解しき
全溶液とし、詑混合耐液８００ｇｔスラＩＪ−ＩＩ）に
加え前記ざ−ルミル内で更に２４時間混合し粘度２００
　ｃｐｓのスラリー（ＩＩ）とした。On the other hand, a mixture of polyvinyl butyral with a kt ratio of 300 and 1700 at a kt ratio of 6:2, 300 g of wv and 150 g of sibutyl phthalate was dissolved in the above mixed solvent 1.5/cgK, and the total solution was made into a 800 gt sluice IJ-II). The mixture was then mixed for another 24 hours in the above-mentioned colander mill until the viscosity was 200.
cps slurry (II).

スラＩＪ−（ＩＩ）乞メールミルから取り出し、真空脱
泡機で脱泡して粘度１．５万ｃｐ日のスラリーＹｍ整し
た。しかる後、パイプドクターブレード装置にて巾３３
０１）１）のポリエチレンテレフタレートフィルム上に
クリアランス２．２朋、塗布中２５０１）１）の条件で
スラＩＪ　−’ｋ　！：布した。乾燥ゾーンは１５ｍで
室温〜１２０’Ｃの温度勾配をもたセム：。The slurry IJ-(II) was taken out from the komaru mill and defoamed using a vacuum defoaming machine to form a slurry Ym with a viscosity of 15,000 cp. After that, use a pipe doctor blade device to cut the width to 33
01) On the polyethylene terephthalate film of 1) with a clearance of 2.2 mm, during coating 2501) Slurning under the conditions of 1) IJ -'k! : Clothed. The drying zone is 15 m long and has a temperature gradient from room temperature to 120'C.

フィルム繰り出し速度Ｉ　Ｑ　ｃｍ　／　ｍｉｎの条件
でグリーンシートを作成した。出来たグリーンシートは
、引張強度２ＣＪｋｇ／ＣＩｒＬ２、厚み１．１）１）
テあり、柔軟性に冨みクランク等の発生は全（なかった
。A green sheet was created under the conditions that the film feeding speed was IQ cm/min. The resulting green sheet has a tensile strength of 2CJkg/CIrL2 and a thickness of 1.1)1)
There was a lot of flexibility, and there were no occurrences of cranks, etc.

このグリーンジートン打抜き型？用い５９ｙ＋ｉ角に打
抜いた。打抜いたシートの断面はぎれいでパリ等は認め
られなかった。Is this a Green Geeton punching die? It was punched out into a 59y+i square. The cross section of the punched sheet was clear and no cracks were observed.

次に、５０關角のシート５０枚乞黒鉛奴の皿にセットし
た後、４５０°Ｃ空気流通下１時間処理し有機物（有機
粘結剤、分散剤及び可塑剤）娑除去しムニ。有機物を除
去した後の残留カーボン量は０．３　Ｍ量％であり、原
料窒化アルミニウム粉中のカーボンｉまで減少している
ことを確認した。Next, 50 sheets of 50 square meters were placed in a graphite tray and treated at 450°C for 1 hour under air circulation to remove organic substances (organic binders, dispersants, and plasticizers). The amount of carbon remaining after removing organic matter was 0.3 M%, and it was confirmed that the amount of carbon remained was reduced to carbon i in the raw material aluminum nitride powder.

しかる後、大型焼結炉に黒鉛皿ごとグリーンシートｔセ
ットし、窒素雰囲気下常圧で１８５０°０１）時間焼成
した。出来た５０枚の窒化アルミニウム焼結板寸法は４
０朋角でそれらの相対密度はすべて９５７６以上であり
、ソリは＜０．１）１／２５１）１以下であった。また
熱伝導率を真空理工製レーデ−フラッシュ法装置により
測定した所、平均で１３０　Ｗ／ｍｋでか小でも１）２
　Ｗ／ｍｋであツタ。Thereafter, the green sheet t together with the graphite plate was set in a large sintering furnace, and fired for 1850°01) hours at normal pressure in a nitrogen atmosphere. The dimensions of the 50 aluminum nitride sintered plates were 4.
At 0 mm angle, their relative densities were all 9576 or higher, and the warpage was <0.1) 1/251) 1 or lower. In addition, when the thermal conductivity was measured using a radar flash method manufactured by Shinku Riko, it was 130 W/mk on average.
Ivy at W/mk.

実施例２ 焼結助剤′Ｐ！：Ｔｈ化ランタン、酸化セリウム、醇化
イツトリウムの混合物とし混合比は体積比で各々１　：
１　：２にした以外は実施例１とＳ様にして窒化アルミ
ニウム焼結板を作成した。但し焼結温度は１８００℃で
実施した。得られたグリーンシートにはクラック等の異
常は全くなく、焼結体の相対密度、ソリの状態は実施例
１と同様であった。Example 2 Sintering aid 'P! : A mixture of lanthanum chloride, cerium oxide, and yttrium chloride, each in a volume ratio of 1:
An aluminum nitride sintered plate was prepared in the same manner as in Example 1 and S except that the ratio was changed to 1:2. However, the sintering temperature was 1800°C. The obtained green sheet had no abnormalities such as cracks, and the relative density and warpage of the sintered body were the same as in Example 1.

隼伝尋率の十均１＋’には１２５Ｗ／ｍｋであった。The Hayabusa power rating of 1+' was 125W/mk.

実施例６ 実施例１において、スラ１，１−（１）におけろ混介浴
剤の１丁を１．２７Ｃｇに減少させ実施した所、窒化ア
ルミニウム粉の粒径が２．８μと若干粗かったので粉砕
混合時間を１０時間姑長して２．１μとした。Example 6 In Example 1, one filter mixed bath agent in slurry 1,1-(1) was reduced to 1.27 Cg, and the particle size of the aluminum nitride powder was 2.8μ, which was slightly coarse. Therefore, the pulverization and mixing time was increased by 10 hours to a value of 2.1μ.

祷られた結果は実施例１とほず同等であった。The expected results were almost the same as in Example 1.

実施伊ＩＪ　４〜１０　比較例１〜３ 実施例１における焼結助剤の種類、分散剤、可塑剤及び
上製粘結剤のａ類と量の変化させ、同様にグリーンジ−
トン作成、５０枚の焼結板の相対密度及び熱伝導率の平
均値を求めた。七の結ＪＡ、Ｌを表に示す。Implementation IJ 4 to 10 Comparative Examples 1 to 3 The types of sintering aids, dispersants, plasticizers, and pre-made binders in Example 1 were changed and the amount of type a was changed.
The average values of relative density and thermal conductivity of 50 sintered plates were determined. Seven knots JA and L are shown in the table.

（発明の効果） 本発明によると次の効果１秦する。(Effect of the invention) According to the present invention, the following effects can be achieved.

ＩＩ　　ｍ属不純物の少ない且つ窒化アルミニウム粉が
酸化或いは加水分ｊ’ｌ！ＩＹ受けない条件で焼結する
ことが可能なため窒化アルミニウムのもつ高熱伝導性が
発揮できる。II Low content of group m impurities and aluminum nitride powder is not oxidized or hydrolyzed! Since it is possible to sinter under conditions that do not undergo IY, the high thermal conductivity of aluminum nitride can be demonstrated.

（２）伯られるグリーンシートにクラック等の割れの発
生がなく、製品歩留りか向上すシ・。またグリーンシー
トを打抜いてもパリ等の発生がない。(2) There is no occurrence of cracks or other breaks in the green sheet, which improves the product yield. Further, even when the green sheet is punched out, no cracks or the like occur.

（３）特に址素系の溶媒を用いろ場合には爆発等の危険
性が減少し、装置面で有利となる。(3) In particular, when a pyrolyte-based solvent is used, the danger of explosion, etc. is reduced, which is advantageous in terms of equipment.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）窒化アルミニウム粉、焼結助剤、有機粘結剤、可
塑剤、分散剤及び有機溶剤を混合し、成形、脱バインダ
ー後、非酸化性雰囲気中で焼成して窒化アルミニウム焼
結板を製造するにあたり、窒化アルミニウム粉１００重
量部に対して、有機粘結剤としてポリビニルブチラール
４〜１２重量部、可塑剤としてジブチルフタレート及び
／又はジオクチルフタレート２〜１０重量部、分散剤と
して脂肪族エステル１〜３重量部を焼結助剤と共に、塩
素系、ケトン系、芳香族系、アルコール系及びパラフィ
ン系の有機溶剤の中から選はれた２種以上の混合溶剤下
において、有機重合体からなるポットとジルコニア質ポ
ールを用いて混合し、それをドクターブレード法でシー
ト状に成形した後脱バインダーし非酸化性雰囲気中で焼
成することを特徴とする相対密度９５％以上、熱伝導率
１００Ｗ／ｍｋ以上の窒化アルミニウム焼結板の製法。(1) Mix aluminum nitride powder, sintering aid, organic binder, plasticizer, dispersant, and organic solvent, mold, remove binder, and then bake in a non-oxidizing atmosphere to produce a sintered aluminum nitride plate. For production, 100 parts by weight of aluminum nitride powder is mixed with 4 to 12 parts by weight of polyvinyl butyral as an organic binder, 2 to 10 parts by weight of dibutyl phthalate and/or dioctyl phthalate as a plasticizer, and 1 part by weight of an aliphatic ester as a dispersant. ~3 parts by weight of an organic polymer is mixed with a sintering aid in a mixed solvent of two or more selected from chlorine, ketone, aromatic, alcohol, and paraffin organic solvents. A product with a relative density of 95% or more and a thermal conductivity of 100 W/1, which is characterized by mixing using a pot and a zirconia pole, forming it into a sheet using a doctor blade method, removing the binder, and firing it in a non-oxidizing atmosphere. A method for manufacturing aluminum nitride sintered plates of mk or higher.